Jaká metoda se používá k určení tloušťky stěny potrubí?
Hlavní charakteristikou výrobků z válcovaných trubek je zohlednění tloušťky stěny, jakož i vnějšího a vnitřního průměru při vývoji potrubí. Vnitřní zatížení je vystaveno stěnám potrubí. Jejich konstrukce bere v úvahu účinky takových aspektů, jako je průtok a teplota, stejně jako očekávané korozivní opotřebení. Při instalaci pod zemí očekávají, že budou ovlivněny tloušťkou a sezónními pohyby půdy.
Ocelové trubky lze klasifikovat podle obsahu kovu na lehké, standardní a těžké.
Podle jiné klasifikační metody mají válce tenké a silné stěny. Barlowův vzorec je navržen tak, aby na základě své pevnosti určil přípustný tlak, kterému může válcová nádoba odolat. Pracovní postup výpočtu je následující:
- P znamená tlak.
- S označuje maximální odolnost konkrétní slitiny.
- tloušťka se označuje jako t
- D je vnější průměr.
Trvání a intenzita vnějších vlivů, zejména s ohledem na délku potrubí, se významně podílí na stavu celkové konstrukce. V případě nadzemní instalace mezi takové faktory patří sníh, déšť a vítr. Pokud mluvíme o podzemní instalaci, jsou vlastnosti konstrukce ovlivněny horizontálním a vertikálním tlakem zeminy. Požadavky na tyto parametry jsou stanoveny pro každou zeměpisnou oblast zvlášť. Přitom jsou zohledněny vlastnosti materiálů používaných pro hydro- a tepelné izolace.
Predikce korozního opotřebení je založena na analýze pozorování. V tomto případě výpočty berou v úvahu takové parametry, jako je počáteční tloušťka části potrubí, její změna a časové období. Výpočet míry destrukce v průběhu roku umožňuje stanovit požadované charakteristiky na základě stanovené životnosti inženýrských systémů. Celková hmotnost konstrukcí, bezpečnost podpěr a upevňovacích prvků přímo závisí na spotřebě kovu.
Klasifikace trubek podle tloušťky stěny
Stanovení tloušťky stěny se provádí porovnáním tloušťky stěny s jejím vnějším průměrem. V GOST 8734-75 jsou kategorie specifikovány pro „bezešvé ocelové trubky zpracované deformací za studena“.
- Ty, které mají ultratenký design – rozsah do 0,5 mm.
- Stěny jsou tenké – až 1,5 mm;
- Vztahuje se k poměru průměru k tloušťce stěny, který se pohybuje od 6 do 12,6, a nazývá se „tlustá stěna“.
- Velmi silnostěnné mají koeficient menší než 6.
Výroba za studena válcovaných a za studena tažených trubek se provádí bez předchozího ohřevu oceli. Jednotnosti krystalové struktury a zvýšené pevnosti je dosaženo rekrystalizačními procesy.
Válcované za tepla
Výroba oceli válcované za tepla se provádí z předvalků zahřátých na vysokou teplotu. Tato metoda však neumožňuje vytvářet lehké výrobky s tenkými stěnami.
Stěny výrobků mají tloušťku od 2,5 mm do 75 mm.
Během válcování se struktura slitiny stává hustší, ale zůstává elastická. Potrubí může pod vlivem vnějších a vnitřních faktorů absorbovat a rozložit zatížení v celém svém objemu. Při přepravě ohřátých kapalin a horkých látek se snižují tepelné ztráty.
Elektrofúze
Parametry trubek vyrobených elektrickým svařováním jsou závislé na parametrech plechu nebo pásu. Velikost lze volit od 0,8 do 32 mm. Tato zařízení nejsou určena pro extrémní mechanické a dynamické zatížení, ale úspěšně řeší mnoho technických problémů.
VGP
Trubky VGP jsou samostatným typem elektricky svařovaného kovu. Jejich hlavním účelem je použití při výstavbě komunálních inženýrských systémů. Tyto produkty splňují stanovené normy zatížení a procházejí řadou speciálních testů. Existují tři kategorie pro určení tloušťky stěny.
Při vývoji norem se berou v úvahu povolené hodnoty tloušťky stěny pro různé třídy přesnosti. Při návrhu se počítají maximální hodnoty tlaku v případě havarijních situací a standardní hodnoty. K tomuto účelu se používají specializované selekční programy.
Tabulky tloušťky stěny ocelových trubek
Stěna ocelové trubky má stanovenou tloušťku, protože na jejím základě je určena spolehlivost a životnost potrubního systému. V normách GOST je tento indikátor porovnáván se slitinovým materiálem a průměrem výrobku.
Údaje jsou uvedeny ve standardních jednotkách pro každý typ trubkového produktu:
- Tvářeno za studena bez švů: Standard 8734-75;
- Válcované za tepla beze švů: v souladu s GOST 32528-2013;
- Elektricky svařované: Standard 10704-91;
- VGP: Standard 3262-75 od Státního výboru pro standardy.
Bezešvé trubky
| Vnější průměr, mm | Tloušťka stěny, mm | Vnější průměr, mm | Tloušťka stěny, mm |
| 32 | 3,5 | 108 | 6 |
| 60 | 6 | 108 | 10 |
| 60 | 8 | 114 | 5 |
| 63 | 4 | 133 | 5 |
| 68 | 8 | 133 | 6 |
| 73 | 9 | 140 | 5 |
| 76 | 5 | 159 | 5 |
| 76 | 6 | 159 | 6 |
| 89 | 8 | 159 | 8 |
| 102 | 5 | 168 | 6 |
| 102 | 8 | 168 | 14 |
| 102 | 10 | 219 | 8 |
| 108 | 4 | 219 | 10 |
| 108 | 4,5 | 219 | 12 |
| 108 | 5 | 219 | 20 |
| 114 | 8 | 245 | 8 |
| 121 | 5 | 273 | 7 |
| 127 | 12 | 273 | 10 |
| 133 | 4 | 325 | 8 |
Trubky VGP
| Podmíněný průchod | Vnější průměr | Tloušťka stěny potrubí | Hmotnost 1 m trubek, kg | ||||
| Plíce | Společný. | Posílena | Plíce | Společný. | Posílena | ||
| 6 | 10,2 | 1,8 | 2,0 | 2,5 | 0,37 | 0,40 | 0,47 |
| 8 | 13,5 | 2,0 | 2,2 | 2,8 | 0,57 | 0,61 | 0,74 |
| 10 | 17,0 | 2,0 | 2,2 | 2,8 | 0,74 | 0,80 | 0,98 |
| 15 | 21,3 | 2,35 | – | – | 1,10 | – | – |
| 15 | 21,3 | 2,5 | 2,8 | 3,2 | 1,16 | 1,28 | 1,43 |
| 20 | 26,8 | 2,35 | – | – | 1,42 | – | – |
| 20 | 26,8 | 2,5 | 2,8 | 3,2 | 1,5 | 1,66 | 1,86 |
| 25 | 33,5 | 2,8 | 3,2 | 4,0 | 2,12 | 2,39 | 2,91 |
| 32 | 42,3 | 2,8 | 3,2 | 4,0 | 2,73 | 3,09 | 3,78 |
| 40 | 48,0 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 3,33 | 3,84 | 4,34 |
| 50 | 60,0 | 3,0 | 3,5 | 4,5 | 4,22 | 4,88 | 6,16 |
| 65 | 75,5 | 3,2 | 4,0 | 4,5 | 5,71 | 7,05 | 7,88 |
| 80 | 88,5 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 7,34 | 8,34 | 9,32 |
| 90 | 101,3 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 8,44 | 9,60 | 10,74 |
| 100 | 114,0 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 10,85 | 12,15 | 13,44 |
| 125 | 140,0 | 4,0 | 4,5 | 5,5 | 13,42 | 15,04 | 18,24 |
| 150 | 165,0 | 4,0 | 4,5 | 5,5 | 15,88 | 17,81 | 21,63 |
Elektricky svařované trubky
| Vnější průměr, mm | Tloušťka stěny, mm | Vnější průměr, mm | Tloušťka stěny, mm |
| 16 | 1,5 | 89 | 3,5 |
| 18 | 1,5 | 89 | 4 |
| 20 | 1,5 | 102 | 4 |
| 25 | 1,5 | 108 | 3,5 |
| 26 | 2 | 108 | 4 |
| 32 | 1,5 | 114 | 4 |
| 32 | 2 | 127 | 4 |
| 40 | 1,5 | 133 | 4 |
| 42 | 3 | 133 | 5 |
| 45 | 1,5 | 159 | 4 |
| 45 | 2 | 159 | 4,5 |
| 48 | 1,5 | 159 | 5 |
| 48 | 2 | 159 | 6 |
| 51 | 3 | 219 | 5 |
| 57 | 2,5 | 219 | 6 |
| 57 | 3 | 219 | 8 |
| 57 | 3,5 | 273 | 8 |
| 76 | 3 | 426 | 10 |
| 76 | 3,5 | 1020 | 12 |
| 89 | 3 |
Výpočet tloušťky ocelové trubky
Proces stanovení tloušťky stěny potrubí pro topný systém lze provádět různými způsoby. Například RD 10-249-98 „Seznam pravidel pro výpočet stacionárních kotlů a potrubí přepravujících horkou vodu a páru“ je založen na zohlednění hodnot, jako je tlak a teplota. Speciální kalkulačky při doporučení konkrétního typu slitiny automaticky zohledňují podmínky použití: do 350 Co – to je St.20. Dále jsou do výpočtů zavedeny podrobnější doplňkové parametry, jako je nerovnost stěny a korekce na korozní opotřebení.
Požadavky stanovené v SNiP 2.04.02-84 „Zásobování vodou. Externí sítě“ zdůrazňuje důležitost rozdělení segmentů potrubní sítě podle míry odpovědnosti. Stanovení tloušťky stěny se provádí dvěma způsoby:
- Odolnost vůči vnějším vlivům za předpokladu, že se uvnitř vytvoří vakuum.
- Stabilita vůči vnitřnímu zatížení, když nejsou žádné vnější.
Průmyslová zařízení jsou vystavena vysokým úrovním potenciálního přetížení. Podle konstrukčních norem je úkolem inženýra najít způsoby, jak snížit hmotnost, což následně snižuje náklady na materiál a náklady na systém při zachování povolených bezpečnostních norem.
Expert v oboru válcování kovů a vědy o kovech